(57)【要約】【課題】レイヤ２ネットワークの非冗長区間を短縮し、ネットワークの障害発生時に経路を現用系から予備系へ短時間で切り換えられるレイヤ２ネットワークの冗長化システムを提供する。【解決手段】加入者の宅内拠点A，Ｂは、各スイッチの多重化により冗長化されたレイヤ２ネットワークを介して相互に接続される。レイヤ２ネットワークは、現用系(m)と予備系(s)とにより２重化されたCSW３３，３４と、ネットワークの境界部分に配置されたESW３２，３５と、レイヤ２フレームを光信号に変換するネット側M/C３１，３６とから構成されている。各宅内拠点Ａ，Ｂには、２重化された加入者側M/C１０，２０と、各加入者側M/Cの現用系および予備系のいずれか一方を加入者端末と選択的に接続するポート切替装置１１，２１とが配置される。【選択図】図１
2006352544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイヤ２ネットワークおよびそのエッジスイッチと、
加入者側に配置される加入者側メディアコンバータと、
前記加入者側メディアコンバータとエッジスイッチとの間に配置されるネット側メディアコンバータとを含み、
前記レイヤ２ネットワークの各スイッチ、エッジスイッチおよび各メディアコンバータが多重化されたレイヤ２ネットワークの冗長化システムにおいて、
加入者端末が接続される固定ポートの接続先を、現用系および予備系の各加入者側メディアコンバータが接続される複数の選択ポートのいずれに切り替えるポート切替手段と、
現用系リンクのダウンを前記ポート切替手段へ伝達する手段とを含み、
前記ポート切替手段が、
現用系の選択ポートに接続されている隣接リンクのダウンを検知する手段と、
前記リンクダウンの検知に応答して、固定ポートの接続先を予備系の選択ポートに切り替える手段と、
前記切替完了後に加入者端末と加入者側メディアコンバータとの通信を再開させる手段とを含むことを特徴とするレイヤ２ネットワークの冗長化システム。
【請求項２】
前記ネット側メディアコンバータが、エッジスイッチとの隣接リンクのダウンを検知して加入者側メディアコンバータへリンクダウンを通知する手段を含み、
前記加入者側メディアコンバータが、前記リンクダウン通知に応答して前記切替手段との隣接リンクをダウンさせる手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載のレイヤ２ネットワークの冗長化システム。
【請求項３】
前記加入者側メディアコンバータが、前記ネット側メディアコンバータとの隣接リンクのダウンを検知して前記切替手段との隣接リンクをダウンさせる手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のレイヤ２ネットワークの冗長化システム。
【請求項４】
前記ポート切替手段において、前記各選択ポートがパルストランスを備え、複数のパルストランスが同時にオン状態となることを防止する同時オン防止手段を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のレイヤ２ネットワークの冗長化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レイヤ２ネットワークの冗長化システムに係り、特に、ネットワークの障害発生時に経路を現用系から予備系へ短時間で切り換えられるレイヤ２ネットワークの冗長化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
イーサネット（登録商標）ベースのレイヤ２ネットワークにおける冗長化システムが特許文献１に開示されている。図５は、従来のレイヤ２ネットワーク冗長化システムの構成を示したブロック図であり、相互に通信する各加入者の宅内拠点A，Bは、コアスイッチ(CSW)の多重化により部分的に冗長化されたレイヤ２ネットワークを介して接続される。このレイヤ２ネットワークは、現用系(m)と予備系(s)とにより２重に多重化された複数のCSW３３，３４と、ネットワークの境界部分に配置されたエッジスイッチ(ESW)３２，３５と、レイヤ２フレームを光信号に変換する一対のネット側メディアコンバータ(M/C)３１，３６とから構成されている。各宅内拠点Ａ，Ｂには、前記ネット側M/C３１，３６と対向配置された加入者側M/C１０，２０と、この加入者側M/C１０，２０に接続される加入者端末Ａ，Ｂとが配置されている。
【特許文献１】特開平２００４−３０４２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した従来技術の構成では、CSW３３，３４のみが多重化され、ESW３２，３５やM/C３１，３６等が多重化されていない。したがって、ESWやM/Cに不具合が生じると、その交換作業を余儀なくされるので提供回線が交換作業に要する時間だけ不通になるという技術課題があった。
【０００４】
なお、ネットワーク側のESW３２，３５およびM/C３１，３６に関しては、これらがネットワーク管理者の常駐する局内に配置されていれば、CSW３３，３４と同様に多重化しておくだけでも、その現用系から予備系への切替作業を当該ネットワークの管理者に負わせることで比較的素早い復旧が期待できる。
【０００５】
しかしながら、ESW３２，３５およびM/C３１，３６が無人の局内に配置されていたり、あるいはネットワーク管理者による作業が期待できない加入者側M/C１０，２０に関しては、ネットワーク管理者の手作業による切替を前提として単純に多重化しただけでは素早い復旧が期待できない。
【０００６】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、レイヤ２ネットワークの非冗長区間を短縮し、ネットワークの障害発生時に経路を現用系から予備系へ短時間で切り換えられるレイヤ２ネットワークの冗長化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明は、レイヤ２ネットワークおよびそのエッジスイッチと、加入者側およびネット側のメディアコンバータとを含み、各スイッチおよびメディアコンバータが多重化されたレイヤ２ネットワークの冗長化システムにおいて、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
(1)  加入者端末が接続される固定ポートの接続先を、現用系および予備系の各加入者側メディアコンバータが接続される複数の選択ポートのいずれに切り替えるポート切替手段と、現用系リンクのダウンを前記ポート切替手段へ伝達する手段とを含み、前記ポート切替手段が、現用系の選択ポートに接続されている隣接リンクのダウンを検知する手段と、前記リンクダウンの検知に応答して、固定ポートの接続先を予備系の選択ポートに切り替える手段と、前記切替完了後に加入者端末と加入者側メディアコンバータとの通信を再開させる手段とを含むことを特徴とする。
(2)ネット側メディアコンバータが、エッジスイッチとの隣接リンクのダウンを検知して加入者側メディアコンバータへリンクダウンを通知する手段を含み、
【０００８】
前記加入者側メディアコンバータが、前記リンクダウン通知に応答して前記切替手段との隣接リンクをダウンさせる手段とを含むことを特徴とする。
(3)加入者側メディアコンバータが、ネット側メディアコンバータとの隣接リンクのダウンを検知して前記切替手段との隣接リンクをダウンさせる手段を含むことを特徴とする。
(4)前記ポート切替手段において、前記各選択ポートがパルストランスを備え、複数のパルストランスが同時にオン状態となることを防止する同時オン防止手段を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)請求項１の発明によれば、現用系の経路上で障害が発生すると、多重化されているエッジスイッチやメディアコンバータが現用系から予備系へ自動的に切り替えられるので、ネットワークの障害発生時における経路切替を短時間で行えるようになる。
(2)請求項２、３の発明によれば、現用系の経路上での障害発生をポート切替手段へ簡単に伝達できるようになる。
(3)請求項４の発明によれば、ポート切替手段において複数の選択ポートが同時にオン状態となることを防止できるので、ループの発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係るレイヤ２ネットワークの冗長化システムの構成を示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００１１】
加入者の宅内拠点Aと宅内拠点Bとは、各スイッチの多重化により冗長化されたレイヤ２ネットワークを介して接続される。本実施形態のレイヤ２ネットワークは、現用系(m)と予備系(s)とにより２重に多重化された複数のCSW３３，３４と、ネットワークの境界部分に配置されて２重化された一対のESW３２，３５と、レイヤ２フレームを光信号に変換する２重化された一対のネット側M/C３１，３６とから構成されている。前記ESW３２，３５はLAG(Link Aggregation：負荷分散)機能を備え、ネット側M/C３１，３６から受信したフレームを、２重化されている各CSW３３，３４のポートへ適宜に負荷分散して送出する。
【００１２】
各宅内拠点Ａ，Ｂには、前記ネット側M/C３１，３６と対向配置され、２重化された加入者側M/C１０，２０と、この２重化された加入者側M/Cの現用系(m)および予備系(s)のいずれか一方を加入者端末Ａ，Ｂと選択的に接続するポート切替装置１１，２１とが配置される。
【００１３】
前記CSW３３，３４、ESW３２，３５およびM/C１０，２０，３１，３６はMACアドレス学習機能を備え、受信フレームの送信元MACアドレスと当該フレームの着信ポートとを対応付けてFDB(Filtering Data Base)に登録し、これ以後、受信フレームの宛先MACアドレスがFDBに既登録であれば、対応するポートにフレームを転送する。受信フレームの宛先MACアドレスがFDBに未登録であれば、全てのポートに転送する。
【００１４】
登録されたMACアドレスはエージングタイムアウトまで保持される。送信元MACアドレスがFDBに既登録の受信フレームを、その登録内容と異なるポートから受信すると、そのMACアドレスが移動したものと見なしてFDBのエントリが再登録(移動先ポートに関する上書き)される。FDBのエントリは、所定のエージングタイム内に同じ送信元MACアドレスからフレームを受信していない場合に削除される。また、ポートがダウンした場合も、FDB上の該当ポートに関するエントリが削除される。
【００１５】
図２は、前記各宅内拠点Ａ（Ｂ）に配置されるポート切替装置１１（２１）の主要部の構成を示した機能ブロック図であり、固定ポートP0に加入者端末Ａ（Ｂ）が接続され、選択ポートP1，P2に前記２重化された加入者側M/C１０（２０）がそれぞれ接続される。
【００１６】
ポート切替スイッチ４１は、パルストランス４６，４７を介して前記各選択ポートP1，P2に接続され、ポート切替部４３からの指示に応答して、選択ポートを現用系から予備系へ切り替える。リンクダウン検知部４２は、現用系リンクのダウンを検知してポート切替部４３へ通知する。ポート切替部４３は、前記リンクダウン通知に応答してポート切替スイッチ４１へポート切替を指示する。同時オン防止部４４は、選択ポートP1，P2が同時にオン状態とならないように前記各パルストランス４６，４７を制御する。通信制御部４５は、前記ポート切替の完了に応答して、固定ポートP0と新たな現用系の選択ポートとの通信を再開させる。
【００１７】
次いで、図３のタイミングチャートを参照して本実施形態の動作を説明する。ここでは、宅内拠点Ａのポート切替装置１１により選択ポートP2が現用系として選択されており、この選択ポートP2を経路して宅内拠点Ａ，Ｂ間で通信が行われている状態から説明を始める。
【００１８】
レイヤ２ネットワーク上では、CSWおよびESWが対向ノードとの間でリンクテストパルスを周期的に送受信し、当該リンクテストパルスを受信できていれば対向ノードとの隣接リンクが良好と判定される。
【００１９】
ここで、図４に示したようにレイヤ２ネットワークの現用系のESW３２(m)に不具合が生じると、これに隣接しているネット側M/C３１(m)およびCSW３３(m)ではリンクテストパルスを受信できなくなるので隣接リンクのダウンと判定される。ネット側M/C３１(m)は加入者側の隣接リンクL1へ、リンクダウンが検知された旨のメッセージを送信する。加入者側M/C１０(m)は、前記リンクダウンメッセージを受信すると、図３の時刻t1において、ポート切替装置１２側の隣接リンクL2をダウンさせる。
【００２０】
宅内拠点Ａのポート切替装置１１では、前記リンクダウン検知部４２により、選択ポートP2に接続されている隣接リンクL2の状態が周期的に監視されており、時刻t2でリンクダウンが検知されると、単なる瞬断がリンクダウンと誤判定されないように、その後も所定時間Δtだけ監視が継続される。リンクダウンの状態が前記所定時間Δt以上継続していると、時刻t3においてリンクダウンと判定され、ポート切替部４３へリンクダウンが通知される。ポート切替部４３は前記リンクダウン通知に応答して、ポート切替スイッチ４１および同時オン防止部４４へポート切替を指示する。
【００２１】
ポート切替スイッチ４１は、前記ポート切替指示に応答して、時刻t4で選択ポートを現用系(P2)から予備系(P1)へ切り替える。同時オン防止部４４は、選択ポートP1，P2が同時にオン状態とならないように、各パルストランス４６，４７を排他的に動作させる。通信制御部４５は、ポート切替スイッチ４１により選択ポートが現用系から予備系に切り替えられたことを確認すると、時刻t5で通信を再開させる。
【００２２】
レイヤ２ネットワークでは、各CSW、ESWおよびM/Cが周期的（例えば、３００秒）にMACアドレスの再学習が実行されており、上記したリンクダウン中にエージングタイムアウトを迎えたためにFDBが不完全であっても、前記時刻t5から所定のMAC再学習期間が経過する時刻t6までにはMACアドレスの再学習を完了し、通常通りのデータ通信を再開できるようになる。前記MAC再学習期間は、各加入者端末におけるアプリケーションの設定に依存する。
【００２３】
なお、上記した実施形態では、ESW３２(m)の不具合に起因したリンクダウンを例にして経路切替手順を説明したが、ESW３２(m)−ESW３１(m)間のリンクが切断した場合にも同様の手順で経路切替が行われる。さらに、リンクL1，L2が切断したり、あるいはM/C１０(m)に不具合が生じた場合も、ポート切替装置１１では同様に現用系のリンクダウンを検知できるので、同様の手順で経路切替が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るレイヤ２ネットワーク冗長化システムのブロック図である。
【図２】ポート切替装置の機能ブロック図である
【図３】本発明の一実施形態の動作を示したタイミングチャートである。
【図４】本発明の一実施形態の動作を示したブロック図である。
【図５】従来のレイヤ２ネットワーク冗長化システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０，２０…加入者側メディアコンバータ(M/C)
１１，２１…ポート切替装置
３１，３６…ネット側メディアコンバータ(M/C)
３２，３５…エッジスイッチ(ESW)
３３，３４…コアスイッチ(CSW)
【図１】
2006352544.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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